Unsere Solarstrom-Träume sind von Schatten bedroht, wir sollten sie nicht lange ignorieren

Während ihrer Studie stellten die Forscher fest, dass die Strommenge, die parallel geschaltete Einzel- und Doppelzellen produzieren, fast dem “Verhältnis von Schatten zu Sonnenlicht” entspricht. Es wurde jedoch festgestellt, dass der Leistungsverlust für ein System mit in Reihe geschalteten Zellen größer ist, und daher war der Unterschied zwischen der Ausgangsleistung und dem Verhältnis für ein solches System ebenfalls etwas größer. Wenn beispielsweise 29,6 Prozent der Fläche einer Reihen-PV-Anlage von einem Schatten bedeckt waren, sank ihre Ausgangsleistung um 57,6 Prozent.

Professor Xie glaubt, dass die Arbeit seines Teams eine der wenigen Arbeiten darstellt, die erfolgreich aufzeigen, wie Zellverbindungstyp, Schattenbereich und Schattenhindernisse die Leistung kleiner Solarsysteme beeinflussen. Die Kenntnis all dieser Faktoren könnte es den Herstellern weiter ermöglichen, die Effizienz von Solarmodulen zu verbessern und Leistungsverluste zu reduzieren. Die Forscher wollen nun untersuchen, wie sich unterschiedliche Schatten auf die Leistungsabgabe von PV-Anlagen auswirken.

Das lernen erscheint im Zeitschrift für erneuerbare und nachhaltige Energie.

Abstrakt:

Diese Studie untersuchte die nachteiligen Auswirkungen auf Photovoltaik (PV)-Zellen (monokristallines Silizium), die durch simulierten Schatten verursacht werden, der durch das Abdecken von Hindernissen mit exakter Größe erzeugt wird. Es wurden Versuche für eine einzelne Zelle und Module mit zwei PV-Zellen in Reihen- oder Parallelschaltung durchgeführt. Unter teilweise abgeschatteten Bedingungen zeigten die Einzelzelle und das Parallelmodul eine Abnahme des Ausgangsstroms, und das Abnahmeverhältnis war gleich dem Abschattungsverhältnis. Während Serien-PV-Module mehr Verschlechterungseffekte zeigten, einschließlich des Anstiegs der Zelltemperatur und des starken Abfalls des Ausgangsstroms unter verschiedenen Schattenbedingungen. Eine Schattierung mit 7,4 %, 18,5 % oder 29,6 % Fläche einer der Zellen des Reihenmoduls könnte zu einer Stromabnahme von 15,6 %, 37,4 % bzw. 57,6 % führen, mit übermäßigen Abnahmeverhältnissen von 8,2 %, 18,9 % und 28,0 %. Diese Studie erlaubte den Schluss, dass die Schwankungen in der Reduzierung der Leistung von PV-Zellen stark von den Verschattungsbedingungen von Reihenmodulen im PV-Array abhängen.